近日，在上海有色網(wǎng)主辦的2020（第五屆）中國(guó)國(guó)際鎳鈷鋰高峰論壇上，上海有色網(wǎng)鈷行業(yè)高級(jí)分析師霍媛表示，作為鈷資源的主產(chǎn)區(qū)，非洲的疫情存在不確定性，因此鈷原料供應(yīng)不穩(wěn)定。嘉能可Mutanda銅鈷礦關(guān)停，使全球鈷原料供給減少，中長(zhǎng)期來(lái)看，減少對(duì)鈷的依賴是未來(lái)鋰電可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)革新方向。
目前電池性能提升主要有兩個(gè)方向,一是電池材料體系的革新，二是工藝和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。
短期看，工藝和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新最為現(xiàn)實(shí)。無(wú)論是寧德時(shí)代的CTP、比亞迪的刀片電池，還是蜂巢能源的L6長(zhǎng)電芯，都是在現(xiàn)有材料體系基礎(chǔ)上的工藝革新和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，其對(duì)于體積能量和成本降低有明顯效果。
但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，如若要進(jìn)一步突破性能瓶頸，材料體系變革才有可能。目前動(dòng)力電池的發(fā)展路徑，仍是以高鎳為主。
特斯拉的Jeff Dahn在2019年1月就公開(kāi)發(fā)表無(wú)鈷高鎳材料具備可行性的文章，目前，特斯拉第一代低鈷（5%）材料已經(jīng)完成開(kāi)發(fā)，即將量產(chǎn)，第二代無(wú)鈷材料也在加快開(kāi)發(fā)，預(yù)計(jì)未來(lái)兩年內(nèi)應(yīng)用到電芯中。
LG化學(xué)沒(méi)有完全明確提出“無(wú)鈷”，但去鈷化的戰(zhàn)略已經(jīng)非常明確。今年初，其宣布和通用汽車合作，計(jì)劃在2021年量產(chǎn)NCMA電池，該材料體系將鈷的占比進(jìn)一步降低至5%，從而將電池成本降至100美元/KWh以下。
在國(guó)內(nèi)，蜂巢能源是最先公開(kāi)宣布研發(fā)出無(wú)鈷材料及電池產(chǎn)品的企業(yè)，今年5月中旬，蜂巢能源召開(kāi)產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，對(duì)外發(fā)布兩款無(wú)鈷電池。并稱基于其無(wú)鈷電池，可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車最高達(dá)880公里續(xù)航。產(chǎn)品都將在2021年下半年推向市場(chǎng)。
事實(shí)上，對(duì)于動(dòng)力電池“去鈷化”，業(yè)內(nèi)已成共識(shí)，背后驅(qū)動(dòng)因素在于，既可以實(shí)現(xiàn)電池能量密度性能的提升，更為關(guān)鍵的還能擺脫鈷作為稀有資源，面臨的價(jià)格高、資源少、受牽制的風(fēng)險(xiǎn)。但在“去鈷”的具體路徑上，尤其是對(duì)于“無(wú)鈷”短期內(nèi)是否真正可行，業(yè)內(nèi)還存在著一定的爭(zhēng)議。
一方聲音認(rèn)為，無(wú)鈷高鎳材料具備可行性。Jeff Dahn就認(rèn)為，目前還沒(méi)有確鑿的證據(jù)清楚地表明鎳含量高的NCA中需要鈷。Al、Mg等元素對(duì)于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱安全性等同樣具有改善作用。其團(tuán)隊(duì)給出的數(shù)據(jù)也表明，摻雜Mg和Al的無(wú)鈷高鎳材料安全性好于高鎳含鈷材料。因此其結(jié)論是，在NCA類型的高鎳（Ni＞90%）材料中，鈷的作用很小或幾乎沒(méi)有。
另一方的聲音則認(rèn)為，目前三元體系絕對(duì)“無(wú)鈷”方案并不成熟。
國(guó)內(nèi)正極材料企業(yè)容百科技認(rèn)為，現(xiàn)有三元體系中，鈷元素可以起穩(wěn)定材料結(jié)構(gòu)的作用，鈷含量增加能有效減少陽(yáng)離子混排，降低材料阻抗值，尤其對(duì)于提高材料電子電導(dǎo)率，改善倍率性能、降低電芯內(nèi)阻等有其不可替代的作用。而綜合考慮性能和安全因素，通過(guò)精細(xì)調(diào)控高鎳材料組分、煅燒溫度、燒結(jié)氣氛，做到相對(duì)“無(wú)鈷”的高鎳低鈷材料才是可行的。
無(wú)論怎樣，目前各大研究機(jī)構(gòu)都在開(kāi)發(fā)低鈷乃至無(wú)鈷材料，雖然仍存在電解液匹配、安全、工藝水平等方面不足的問(wèn)題，總的來(lái)說(shuō)一切都在向好的發(fā)展中。